NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐỂ ĐÁNH GIÁ GIA CÔNG CAO TỐC CÓ HỖ TRỢ GIA NHIỆT ĐẾN ĐỘ MÒN CỦA DỤNG CỤ CẮT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT TRONG KHI GIA CÔNG THÉP SKD61 SAU NHIỆT LUYỆN

Trần Pháp Đông; Nguyễn Đức Toàn

doi:10.34238/tnu-jst.7949

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐỂ ĐÁNH GIÁ GIA CÔNG CAO TỐC CÓ HỖ TRỢ GIA NHIỆT ĐẾN ĐỘ MÒN CỦA DỤNG CỤ CẮT VÀ ĐỘ NHÁM BỀ MẶT TRONG KHI GIA CÔNG THÉP SKD61 SAU NHIỆT LUYỆN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 15/05/23 Ngày hoàn thiện: 24/05/23 Ngày đăng: 24/05/23

Các tác giả

1. Trần Pháp Đông, 1) Viện Cơ khí - Đại học Hàng hải Việt Nam, 2) Trường Cơ khí - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Nguyễn Đức Toàn , Trường Cơ khí - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất các phạm vi nhiệt độ và gia công tốc độ cao phù hợp nhằm đạt được sự cân bằng giữa hiệu quả cắt, giảm chi phí, cải thiện chất lượng bề mặt và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Các thí nghiệm phay được tiến hành trên thép SKD61 sau nhiệt luyện ở các nhiệt độ khác nhau, bao gồm nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao, để đánh giá ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt đối với mài mòn dụng cụ cắt và độ nhám bề mặt. Sau khi xác định điều kiện nhiệt độ thích hợp, các thí nghiệm bổ sung đã được thực hiện với việc tăng tốc độ cắt cao để kiểm tra tác động của tốc độ gia công cao tốc tới mài mòn của dụng cụ và độ nhám bề mặt. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về chiều cao mài mòn (86,45%) và độ nhám bề mặt (76,55%) khi sử dụng các thông số gia công tốc độ cao, bao gồm tốc độ 300 m/phút, độ sâu cắt 0,5 mm, tốc độ nạp 0,15 mm/răng dưới hỗ trợ gia nhiệt ở 500°C, so với gia công cùng chế độ căt và tại nhiệt độ phòng. Hơn nữa, trong phạm vi tốc độ 300-600 m/phút, chiều cao mòn dụng cụ cắt chỉ ở mức tăng nhỏ, trong khi độ nhám bề mặt giảm đáng kể. Tuy nhiên, vượt quá tốc độ 600 m/phút sẽ dẫn đến mài mòn đáng kể tác động bất lợi lên dụng cụ cắt và độ nhám bề mặt tăng mạnh. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết có giá trị về phạm vi tốc độ và nhiệt độ hợp lý cần thiết để đạt được các mục tiêu cụ thể về chất lượng và năng suất gia công.

Từ khóa

Gia công tốc độ cao; Mòn dụng cụ cắt; Nhám bề mặt; Thép SKD61 sau nhiệt luyện; Hỗ trợ gia nhiệt

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] Z. Q. Liu, X. Ai, H. Zhang, Z. T. Wang, and Y. Wan, “Wear patterns and mechanisms of cutting tools in high-speed face milling,” J. Mater. Process. Technol., vol. 129, no. 1–3, pp. 222–226, 2002, doi: 10.1016/S0924-0136(02)00605-2.

[2] X. Cui and J. Zhao, “Cutting performance of coated carbide tools in high-speed face milling of AISI H13 hardened steel,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 71, no. 9–12, pp. 1811–1824, 2014, doi: 10.1007/s00170-014-5611-3.

[3] V. D. Calatoru, M. Balazinski, J. R. R. Mayer, H. Paris, and G. L’Espérance, “Diffusion wear mechanism during high-speed machining of 7475-T7351 aluminum alloy with carbide end mills,” Wear, vol. 265, no. 11–12, pp. 1793–1800, 2008, doi: 10.1016/j.wear.2008.04.052.

[4] T. H. Nguyen, T. B. Mac, V. C. Tong, T. L. Banh, and D. T. Nguyen, “A study on the cutting force and chip shrinkage coefficient in high-speed milling of A6061 aluminum alloy,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 98, no. 1–4, pp. 177–188, 2018, doi: 10.1007/s00170-017-1063-x.

[5] C. Wang, Y. Xie, L. Zheng, Z. Qin, D. Tang, and Y. Song, “Research on the Chip Formation Mechanism during the high-speed milling of hardened steel,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 79, pp. 31–48, 2014, doi: 10.1016/j.ijmachtools.2014.01.002.

[6] P. Lezanski and M. C. Shaw, “Tool face temperatures in high speed milling,” J. Manuf. Sci. Eng. Trans. ASME, vol. 112, no. 2, pp. 132–135, 1990, doi: 10.1115/1.2899555.

[7] X. Tian, J. Zhao, J. Zhao, Z. Gong, and Y. Dong, “Effect of cutting speed on cutting forces and wear mechanisms in high-speed face milling of Inconel 718 with Sialon ceramic tools,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 69, no. 9–12, pp. 2669–2678, 2013, doi: 10.1007/s00170-013-5206-4.

[8] T.-B. Mac, T.-T. Luyen, and D.-T. Nguyen, “The Impact of High-Speed and Thermal-Assisted Machining on Tool Wear and Surface Roughness during Milling of SKD11 Steel,” Metals, vol. 13, 2023, Art. no. 971, doi: 10.3390/met13050971.

[9] T.-B. Mac, T.-T. Luyen, and D.-T. Nguyen, “Assessment of the Effect of Thermal-Assisted Machining on the Machinability of SKD11 Alloy Steel,” Metals, vol. 13, 2023, Art. no. 699, doi: 10.3390/met 13040699.

[10] P. D. Tran and D. T. Nguyen, “A study on the investigation of the microstructure of SKD61 steel after selected quenching and tem-pering processes,” Mod. Phys. Lett. B, 2023, Art. no. 2340022, doi: 10.1142/S0217984923400225.

[11] T. L. Ginta and A. K. M. N. Amin, “Thermally-assisted end milling of titanium alloy Ti-6Al-4V using induction heating,” Int. J. Mach. Mach. Mater., vol. 14, no. 2, pp. 194–212, 2013, doi: 10.1504/IJMMM.2013.055737.

[12] R. B. Da Silva, Á. R. MacHado, E. O. Ezugwu, J. Bonney, and W. F. Sales, “Tool life and wear mechanisms in high speed machining of Ti-6Al-4V alloy with PCD tools under various coolant pressures,” J. Mater. Process. Technol., vol. 213, no. 8, pp. 1459–1464, 2013, doi: 10.1016/j.jmatprotec.2013.03.008.

[13] L. Özler, A. Inan, and C. Özel, “Theoretical and experimental determination of tool life in hot machining of austenitic manganese steel,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 41, no. 2, pp. 163–172, 2001, doi: 10.1016/S0890-6955(00)00077-8.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7949

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ